[发明专利]用于医学图像中全身骨移除和血管可视化的方法和系统

说明书

公开了用于医学图像数据中全身骨移除和血管可视化的方法和系统。在3D医学图像中分割骨结构，产生3D医学图像的骨掩模。在3D医学图像中分割血管结构，产生3D医学图像的血管掩模。通过融合来自骨掩模和血管掩模的信息来精炼骨掩模和血管掩模。使用精炼的骨掩模从3D医学图像移除骨体素以产生3D医学图像中血管结构的可视化。

本申请是申请日为2016年5月4日，申请号为201610377171 .5并且发明名称为“用于医学图像数据中全身骨移除和血管可视化的方法和系统”申请的分案申请。

背景技术

本发明涉及医学图像数据中的骨移除和血管可视化，以及更加特别地，涉及从3D计算机断层扫描血管造影图像中移除骨体素从而可视化3D计算机断层扫描血管造影图像中的血管。

计算机断层扫描血管造影（CTA）是通常用于可视化患者身体中血管的医学成像技术。计算机断层扫描成像（CT）将从不同角度采集的一系列X射线图像组合并使用计算机处理以产生体内骨、血管和软组织的横断面图像、或切片。横断面图像、或切片能够组合以生成3D CT容积。在CTA中，在CT成像之前将造影剂注射进入患者的血流中从而生成对比增强的CT图像，其可视化了患者血管。

在CTA图像中，在分布的骨和对比增强的血管之间具有重叠的强度。也就是说，骨和对比增强血管在CTA图像中以相似强度显现。因此，骨会是使用CTA进行血管树、动脉瘤、及钙化的可视化和分析中的主要障碍，并且期望的是，从CTA图像中移除骨结构以实现血管的更好可视化。在过去，已经使用手动编辑术来从图像数据提取并移除骨结构。然而，手动编辑所需要的繁琐且长的操作时间抑制了其实际使用。此外，由于图像数据中图像分辨率和噪声，具有重叠强度分布的骨和血管通常显现为相连的，这在自动分割及从图像数据移除骨结构方面产生了极大挑战。

发明内容

本发明提供了用于医学图像数据中全身骨移除和血管可视化的方法和系统。本发明的各实施方式执行用于患者的诸如计算机断层扫描血管造影（CTA）图像的医学图像数据中骨和血管二者的独立分割，并随后将独立执行的骨和血管分割融合。本发明的各实施方式提供了用于医学图像数据中骨分割和血管分割的自动方法。本发明的各实施方式还提供了用于编辑其中已经执行骨移除的医学图像数据的系统和方法。

在本发明的一个实施方式中，在3D医学图像中分割骨结构，产生3D医学图像的骨掩模。在3D医学图像中分割血管结构，产生3D医学图像的血管掩模，其中分割3D医学图像中的骨结构和分割3D医学图像中的血管结构关于彼此独立地执行。骨掩模和血管掩模通过融合来自骨掩模和血管掩模的信息来精炼。使用精炼的骨掩模来从3D医学图像移除骨体素，从而产生3D医学图像中血管结构的可视化。

在本发明的另一个实施方式中，多标记图谱配准至3D医学图像。在3D医学图像中基于配准的多标记图谱使用解剖学和位置特异分割来分割骨和血管结构。从3D医学图像移除骨结构以产生3D医学图像中血管结构的可视化。

通过参照下面详细描述和附图，本发明的这些和其他优点对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。

附图说明

图1示意了根据本发明实施方式的用于医学图像数据中全身骨移除和血管可视化的方法；

图2示意了根据本发明实施方式的用于在计算机断层扫描血管造影（CTA）图像数据中分割骨的方法；

图3示意了根据本发明另一实施方式的用于在患者的医学图像数据中全身骨分割的方法；

图4示意了使用图3方法的CT容积中全身骨分割的例证性结果；

图5示意了根据本发明实施方式的用于患者图像的医学图像数据中血管分割的方法；

图6示意了根据本发明另一实施方式的医学图像数据中血管分割的方法；

图7示意了使用曲线网格的血管边界的分割；